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城市泥水盾构隧道泥膜稳定性模拟分析
1
作者 周宇 张志民 +3 位作者 熊昊 陈凡 韩凯航 黄明峰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第10期39-44,共6页
[目的]由于厦门地铁3号线工程在隧道施工中,泥水盾构段始发端头隧道砂层与海水有贯通联系作用,盾构始发时可能发生涌水、涌泥及地面塌陷事故。故有必要研究城市泥水盾构隧道泥膜的稳定性,以确保施工安全。[方法]采用DEM-CFD(离散元-计... [目的]由于厦门地铁3号线工程在隧道施工中,泥水盾构段始发端头隧道砂层与海水有贯通联系作用,盾构始发时可能发生涌水、涌泥及地面塌陷事故。故有必要研究城市泥水盾构隧道泥膜的稳定性,以确保施工安全。[方法]采用DEM-CFD(离散元-计算流体动力学)耦合法,构建了模拟不同渗透条件下泥膜成形和渗透过程的数值模型,并通过分析泥浆颗粒的空间分布、泥膜液压变化及力链网络来评估泥膜的抗渗稳定性。[结果及结论]砂粒尺寸和泥浆黏聚力的增加分别抑制和增强了泥膜的形成及其在动态水力载荷下的长期抗渗性和机械稳定性。黏聚力的增加对泥膜成形密度和抗渗稳定性都有提升作用,然而对于粒径较小地层的泥膜抗渗稳定性的提升有限。在砂质地层中,当孔隙较大且黏聚力低时,泥膜易崩坏,但增大黏聚力可有效增强稳定性。因此,通过选配合适的粒径比和泥浆黏聚力,可以提高泥膜的抗渗稳定性以满足工程需求。 展开更多
关键词 地铁施工 泥水盾构隧道 泥膜稳定性 数值模拟
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泥膜共生/臭氧催化氧化工艺在污水处理厂提标改造中的应用
2
作者 刘伟刚 张欢 +3 位作者 刘欣 谷雷严 杨卫华 刘营营 《净水技术》 CAS 2024年第4期178-189,共12页
为满足更加严格的污水排放标准,将泥膜共生/臭氧催化氧化工艺在处理水量为2×10^(4) m^(3)/d的东营S污水处理厂提标改造中应用。运行结果表明,新工艺运行后,系统去除有机物和氮素的效率提升。在进水水质、水温等条件基本相同的情况... 为满足更加严格的污水排放标准,将泥膜共生/臭氧催化氧化工艺在处理水量为2×10^(4) m^(3)/d的东营S污水处理厂提标改造中应用。运行结果表明,新工艺运行后,系统去除有机物和氮素的效率提升。在进水水质、水温等条件基本相同的情况下,生化池反应碳氮比(C/N)由5.74降至4.53,乙酸钠碳源投加量降低58.9%,生化出水化学需氧量(COD_(Cr))、氨氮、总氮质量浓度分别由改造前的52.2、2.2、14.0 mg/L降至42.8、1.2、8.7 mg/L,臭氧催化氧化出水COD_(Cr)均值为20.4 mg/L。改造后泥膜共生系统中,通过扫描电子显微镜(SEM)可观察到密实、连续的生物膜体,检测出Candidatus_competibacte、Nitrospira等优势菌群,有效保证了系统稳定的氮转化和有机物去除效果,生化段溶解性有机物(DOM)去除率由32.4%提高至44.7%,臭氧催化氧化工艺基本将生化出水中残留的对甲酚、甲苯等难降解有机物完全去除。此外,在满足更高排放要求的情况下,提标改造前后水处理药剂成本基本不变。 展开更多
关键词 泥膜共生 臭氧催化氧化 优势菌群 溶解性有机物(DOM)
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钱塘江粉土对泥浆和泥膜渗透特性影响
3
作者 詹杰 陆中杰 +2 位作者 王可 陈俊羽 尹鑫晟 《低温建筑技术》 2024年第2期124-128,共5页
杭州未来规划33条过江通道,多数采用泥水盾构技术,因为泥浆会在开挖面形成阻止地下水的泥膜。在实际工程中,钱塘江粉土会混入泥浆导致泥浆和泥膜的特性发生变化,可能导致工程事故的发生,针对这一现象,系统探讨钱塘江粉土对泥浆性能和泥... 杭州未来规划33条过江通道,多数采用泥水盾构技术,因为泥浆会在开挖面形成阻止地下水的泥膜。在实际工程中,钱塘江粉土会混入泥浆导致泥浆和泥膜的特性发生变化,可能导致工程事故的发生,针对这一现象,系统探讨钱塘江粉土对泥浆性能和泥膜渗透特性的影响,通过滤失试验分析比较16种不同压力下的泥浆试样,获得了泥膜的孔隙比-渗透系数-压力的相互关系参数,并计算了不同压力下不同泥浆形成的泥膜渗透系数。加入钱塘江粉土后,含有PAA-Na(1200)的泥浆粘度增大最明显,增大了1.79倍;而含有CPAM的泥浆所生成的泥膜平均渗透系数增大172倍,含有APAM的泥浆渗透系数缩小为原来1/20。钱塘江粉土的加入可能导致同样压力变化下渗透系数变化更小,为预防相关工程问题提供科学依据与解决方案。 展开更多
关键词 钱塘江粉土 泥水盾构 泥膜 开挖面稳定 泥浆配方
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泥浆性质对泥水盾构开挖面泥膜形成质量影响 被引量：88
4
作者 韩晓瑞 朱伟 +2 位作者 刘泉维 钟小春 闵凡路 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期288-292,共5页
泥水盾构以压力泥浆支护开挖面,泥膜的形成对开挖面稳定非常重要,尤其在高渗透性地层,泥浆极易穿透地层直接渗出而不能形成所需的支护压力。以南京长江隧道为背景,详细阐述了泥膜的作用原理及泥膜质量的评价指标,并通过自行设计的成膜... 泥水盾构以压力泥浆支护开挖面,泥膜的形成对开挖面稳定非常重要,尤其在高渗透性地层,泥浆极易穿透地层直接渗出而不能形成所需的支护压力。以南京长江隧道为背景,详细阐述了泥膜的作用原理及泥膜质量的评价指标,并通过自行设计的成膜装置开展泥浆性质对泥水盾构开挖面泥膜形成质量的影响试验研究。试验结果表明,泥浆颗粒级配及密度相同时,泥浆粘度高,物理稳定性好,则泥膜形成容易,形成泥膜薄、致密,滤水量小。试验结果对泥水盾构施工具有指导意义。 展开更多
关键词 泥水盾构 泥膜 开挖面稳定 泥浆
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泥水盾构泥膜形成时开挖面地层孔压变化规律研究 被引量：45
5
作者 闵凡路 朱伟 +1 位作者 魏代伟 夏胜全 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期722-727,共6页
为保证开挖面的稳定,泥水盾构泥水舱中的泥浆必须在开挖面上形成微透水的泥膜,将部分泥浆压力转化为有效应力,泥浆压力才能平衡地层中的土压力和水压力。目前关于泥膜形成时泥浆压力的转化规律及其影响因素尚不清楚。针对这一问题,在自... 为保证开挖面的稳定,泥水盾构泥水舱中的泥浆必须在开挖面上形成微透水的泥膜,将部分泥浆压力转化为有效应力,泥浆压力才能平衡地层中的土压力和水压力。目前关于泥膜形成时泥浆压力的转化规律及其影响因素尚不清楚。针对这一问题,在自制的泥浆渗透装置中,以12组不同性质的泥浆开展渗透试验,通过测定泥膜形成过程中地层超静孔隙水应力的变化,并分析影响其分布的因素,明确了泥膜的作用机理。结果表明:随着泥膜的形成,泥浆压力在地层中转化为抵抗地层静水压力的孔压、超静孔隙水应力和抵抗地层土压力的有效应力;超静孔隙水应力在泥膜段迅速降低,在地层深处逐渐趋于稳定;泥浆的密度是影响地层超静孔隙水压力分布规律的主要因素之一,泥浆黏度对其影响较小。这一结果对于泥浆压力的设定和泥浆的配制有重要的指导意义。 展开更多
关键词 泥水盾构 开挖面稳定 泥浆压力 泥膜 超静孔隙水应力
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泥膜形成与状态划分细观分析及模型试验研究 被引量：21
6
作者 刘成 孙钧 +1 位作者 杨平 王海波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期435-442,共8页
泥水盾构施工中泥浆在高压作用下侵入土层形成不同状态的泥膜,泥膜的形成机理复杂,但其状态划分依据相对简单。基于离散元程序YADE编制了流体与颗粒相互作用及粒间长程引力作用模型,从粒径比、粒间范德华力、流体初始流速以及泥浆颗粒... 泥水盾构施工中泥浆在高压作用下侵入土层形成不同状态的泥膜,泥膜的形成机理复杂,但其状态划分依据相对简单。基于离散元程序YADE编制了流体与颗粒相互作用及粒间长程引力作用模型,从粒径比、粒间范德华力、流体初始流速以及泥浆颗粒密度几个方面分析了泥浆侵入土层初始恒速阶段的堆积状态,确定土层最紧密堆积对应的泥膜状态理论下限值。采用静置后的泥浆侵入土层模型试验分析了两组土层粒径的泥膜状态,表明粒径比对泥膜状态的影响与离散元分析结果、泥膜状态划分理论相吻合。初步建立了泥膜形成过程的宏细观联系,弥补了传统过滤理论和离散元法未考虑颗粒侵入土层动态形成泥膜的不足。 展开更多
关键词 泥膜状态 YADE 细观分析 范德华力 模型试验
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砂土地层泥水盾构泥膜形成时间及泥浆压力转化率的试验研究 被引量：36
7
作者 魏代伟 朱伟 闵凡路 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期423-428,共6页
泥水盾构施工中，维持开挖面稳定的关键是要在开挖面及时形成微渗透的泥膜，才能将泥浆压力转化为有效应力来平衡开挖面的土压力。开挖面处的泥膜是动态泥膜，所以泥膜的形成时间是影响泥膜能否有效支护开挖面稳定的重要因素。利用自行... 泥水盾构施工中，维持开挖面稳定的关键是要在开挖面及时形成微渗透的泥膜，才能将泥浆压力转化为有效应力来平衡开挖面的土压力。开挖面处的泥膜是动态泥膜，所以泥膜的形成时间是影响泥膜能否有效支护开挖面稳定的重要因素。利用自行设计的泥膜形成时间测量试验装置，在3种地层中，利用5种泥浆开展泥浆渗透成膜试验，研究泥膜的形成时间及相关规律。研究表明，在泥皮型渗透中泥膜的形成时间一般为10 s左右，泥浆性质及粒径对泥膜的形成时间有重要影响。讨论了国内外部分大型泥水盾构泥膜形成时间，发现泥膜从破坏到形成、再到破坏的时间间隔为5～20 s不等，因此，在实际施工中需要调整泥浆性质，使泥膜形成时间小于泥膜从破坏到再破坏的时间。 展开更多
关键词 泥水盾构 泥膜 形成时间 影响因素
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泥水盾构泥膜形成二维理论分析 被引量：19
8
作者 刘成 孙钧 +1 位作者 赵志峰 赵联桢 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1593-1597,1628,共6页
在各种复杂环境下采用泥水盾构法修建隧道工程,需要解决在开挖面上如何及时形成安全有效的泥膜支护问题。采用修正的剑桥模型中正常固结黏土各向等压固结曲线规律,建立泥膜固含率与有效应力之间的关系,结合圆球形颗粒孔隙理想模型的渗... 在各种复杂环境下采用泥水盾构法修建隧道工程,需要解决在开挖面上如何及时形成安全有效的泥膜支护问题。采用修正的剑桥模型中正常固结黏土各向等压固结曲线规律,建立泥膜固含率与有效应力之间的关系,结合圆球形颗粒孔隙理想模型的渗透率以及泥膜固含率、渗透率和比阻三者之间的关系,确立新的泥膜形成本构关系模型。将泥膜形成一维模型拓展为二维模型,基于增量分析方法分析泥膜的增长规律,给出泥膜滤失量和厚度分别与位置、时间、重度比和盾构直径等因素的关系。结果表明,修正的剑桥模型能够较好地表征泥膜压缩固结特性;对于高压泥浆,泥浆重度对泥膜增长的影响较小,但对超大直径的盾构其影响不可忽略。 展开更多
关键词 泥水盾构 泥膜形成 泥浆悬浮液 固含率
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泥水盾构泥膜动态形成机制研究 被引量：24
9
作者 白云 孔祥鹏 廖少明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期19-24,共6页
随着大直径泥水盾构的广泛应用,盾构掘进过程切削成层土的可能性越来越大,常规的静力平衡的方法不能有效地控制开挖面的稳定。从泥膜形成的机制入手,将泥水仓中的泥浆视为由液相和颗粒相组成的两相流,将开挖地层视为多孔介质,利用多相... 随着大直径泥水盾构的广泛应用,盾构掘进过程切削成层土的可能性越来越大,常规的静力平衡的方法不能有效地控制开挖面的稳定。从泥膜形成的机制入手,将泥水仓中的泥浆视为由液相和颗粒相组成的两相流,将开挖地层视为多孔介质,利用多相流在多孔介质中的渗流特性提出了泥膜动态形成的过滤模型。此模型将泥膜视为控制体,并认为泥膜形成过程中遵守质量守恒和体积守恒定律,从边界条件上认为单位时间内从单元体内排出水量与土体积的压缩量相等。过滤模型较好地揭示了泥水盾构掘进过程中泥膜的动态形成过程和开挖地层力学性质的动态变化过程,对泥水盾构正面稳定有较为重要的意义。 展开更多
关键词 泥水盾构 泥膜 过滤模型 多相流 多孔介质
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泥水盾构带压开舱时泥浆配制及泥膜形成实验研究 被引量：19
10
作者 闵凡路 姜腾 +1 位作者 魏代伟 张亚洲 《隧道建设》 2014年第9期857-861,共5页
在水下盾构隧道的建设中难免会出现盾构停机进行开舱检修的情况,带压开舱是目前水下隧道开舱常用的方法之一。然而,如何调整泥浆使其在开挖面上形成泥膜对开挖面稳定更有利,是工程界极为关注的问题。结合南京长江隧道工程在砾砂地层中... 在水下盾构隧道的建设中难免会出现盾构停机进行开舱检修的情况,带压开舱是目前水下隧道开舱常用的方法之一。然而,如何调整泥浆使其在开挖面上形成泥膜对开挖面稳定更有利,是工程界极为关注的问题。结合南京长江隧道工程在砾砂地层中的带压开舱作业,开展泥浆配制及成膜实验研究。提出先以低密度、低黏度的泥浆形成渗透带,再以较高密度、高黏度的泥浆形成泥皮型泥膜的2步调整的泥浆方案,并在现场带压开舱作业中进行了应用,形成了气密性良好的泥膜,保障了开挖面的稳定,对今后类似的泥水盾构开舱时的泥浆配制有重要参考意义。 展开更多
关键词 水下隧道 泥水盾构 带压开舱 泥膜 泥浆配制
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泥水盾构带压开舱时泥膜的微观孔隙及渗透性研究 被引量：15
11
作者 张宁 朱伟 +1 位作者 闵凡路 徐静波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期495-500,共6页
泥膜的良好闭气性是保证泥水盾构带压开舱安全顺利实施的关键之一,要想提高泥膜的闭气性,首先应了解泥膜在带压开舱过程中的孔隙结构及渗透性变化。以南京纬三路过江通道在江底砂卵石地层中进行带压开舱为背景,在自制的试验装置中进行... 泥膜的良好闭气性是保证泥水盾构带压开舱安全顺利实施的关键之一,要想提高泥膜的闭气性,首先应了解泥膜在带压开舱过程中的孔隙结构及渗透性变化。以南京纬三路过江通道在江底砂卵石地层中进行带压开舱为背景,在自制的试验装置中进行泥浆成膜和泥膜闭气试验,然后观测泥膜的孔隙结构和孔径变化,最后分析泥膜渗透系数的变化。研究结果表明:试验泥浆在0.2 MPa气压作用下6 h,在试验地层表面形成的泥膜厚度约为5.0 mm、孔隙率约为67%,在闭气过程中泥膜会发生压缩,且第一次单位压力引起的压缩量最大;随着闭气压力的增大,大孔隙组被优先压缩;泥膜基本单元体为骨架状结构,孔隙主要是粒间孔隙与架空孔隙,孔隙分布不连续、连通性差;孔径分布范围较广,其中在0.1~3.0μm的孔隙组占有绝对优势;本次试验中压缩后泥膜的渗透系数在10-9 cm/s量级。研究结果有助于明确泥膜在闭气过程中的变化,对后续提高泥膜闭气性的研究有重要的参考意义。 展开更多
关键词 带压开舱 泥膜 闭气试验 孔隙结构 渗透系数
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泥水盾构泥膜渗透性及其对开挖面稳定性影响 被引量：18
12
作者 陈仁朋 尹鑫晟 +2 位作者 李育超 孟凡衍 亓帅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2102-2108,共7页
泥膜是维持泥水盾构开挖面稳定的关键因素。通过渗透柱试验研究了加压泥浆向砂土渗透、并在砂土表面形成泥膜的行为,获得了泥膜渗透性与时间的关系。结果显示泥水盾构在开挖时,由于刀盘不断切削泥膜,开挖面上只能形成微透水的泥膜;当拼... 泥膜是维持泥水盾构开挖面稳定的关键因素。通过渗透柱试验研究了加压泥浆向砂土渗透、并在砂土表面形成泥膜的行为,获得了泥膜渗透性与时间的关系。结果显示泥水盾构在开挖时,由于刀盘不断切削泥膜,开挖面上只能形成微透水的泥膜;当拼装管片时,刀盘停止转动,开挖面上则会形成难透水的泥膜。建立了在开挖面上设置微透水的泥膜的二维数值模型,通过瞬态渗流分析获得土体孔压的最大值。根据地层孔压计算了失稳区域内的渗透力,获得了不同泥浆压力下在泥膜表面和地层中的分配比例。当有效泥浆压力越大,孔压在泥膜和失稳区以外地层的下降幅度就越大,对维持开挖面稳定的贡献越小。基于极限平衡法,提出了泥水盾构开挖面极限泥浆压力的计算方法,结果显示目前工程中采用的方法高估了开挖面极限泥浆压力。 展开更多
关键词 泥水盾构 泥浆渗透 泥膜 渗透力 开挖面稳定性
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压气条件下泥膜进气值测量试验研究 被引量：5
13
作者 王超 朱伟 +1 位作者 闵凡路 钱勇进 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第4期626-632,共7页
在压气条件下,进气是泥膜透气失效的起始点。为测量并研究泥膜在气压下的进气压力值(进气值),通过自制的试验装置,在不同压气条件下对3种泥膜进行进气值测量试验。试验结果表明:1)由闭气排水与固结排水的差值可以辨别泥膜是否进气,得到... 在压气条件下,进气是泥膜透气失效的起始点。为测量并研究泥膜在气压下的进气压力值(进气值),通过自制的试验装置,在不同压气条件下对3种泥膜进行进气值测量试验。试验结果表明:1)由闭气排水与固结排水的差值可以辨别泥膜是否进气,得到泥膜进气值; 2)采用泥膜特征孔径D_(90)/2代入推导公式可近似计算泥膜进气值; 3)泥膜在不同压气条件下进气值不同,增压速率越低,泥膜进气值越大; 4)在较快和较慢的增压速率下存在进气值变化趋于稳定的现象,最大进气值为最小值的2倍以上。 展开更多
关键词 压气条件 泥水盾构 泥膜 进气值 测量试验 增压速率
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泥水盾构施工中泥膜形成规律数值模拟 被引量：7
14
作者 倪红娟 徐颖 李岩 《人民黄河》 CAS 北大核心 2013年第3期135-137,共3页
针对泥水加压式盾构施工中泥膜的形成机理,引入颗粒离散元,模拟砂土层条件下泥膜的形成规律。结果表明:影响泥膜形成的主要因素有地层渗透系数、泥浆的黏度、级配,其中泥浆有效粒径的大小与地层有效粒径的匹配关系对泥浆在地层能否成膜... 针对泥水加压式盾构施工中泥膜的形成机理,引入颗粒离散元,模拟砂土层条件下泥膜的形成规律。结果表明:影响泥膜形成的主要因素有地层渗透系数、泥浆的黏度、级配,其中泥浆有效粒径的大小与地层有效粒径的匹配关系对泥浆在地层能否成膜以及形成何种类型的泥膜具有显著作用。数值模拟结果与室内试验吻合较好,证明从细观颗粒层面开展泥膜形成规律的研究是较为合理且有效的。 展开更多
关键词 泥水盾构 泥膜 颗粒离散元 数值模拟
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泥浆侵入土层泥膜状态细观分析与堆积单向性验证 被引量：2
15
作者 刘成 杨平 +1 位作者 王海波 潘晓明 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期40-48,共9页
基于离散元程序YADE编制了流体与颗粒相互作用及粒间范德华力作用模型,从粒径比、粒间范德华力两个方面分析了泥浆侵入土层初始恒速阶段的堆积状态。结果表明,范德华力是影响泥膜形成速度和空间力链结构的重要因素,使泥浆颗粒堆积比例... 基于离散元程序YADE编制了流体与颗粒相互作用及粒间范德华力作用模型,从粒径比、粒间范德华力两个方面分析了泥浆侵入土层初始恒速阶段的堆积状态。结果表明,范德华力是影响泥膜形成速度和空间力链结构的重要因素,使泥浆颗粒堆积比例产生量的变化,而粒径比是决定泥膜状态的关键因素;力链结构在空间的分布和联系反映了泥浆颗粒在土层中堆积具有一定的连续性和单向性。渗流单向性是堆积单向性的一种重要表现形式,通过砂-膨润土混合物变水头渗透试验给出了验证。增大范德华力可以在土层表面更快形成泥皮,这为通过理论或试验手段提高流体介质的Hamaker常数来优化泥浆配比提供了理论支撑。 展开更多
关键词 泥膜状态 YADE 细观分析 范德华力 空间力链结构
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地铁列车振动荷载对穿越泥水盾构泥膜渗透系数的影响 被引量：3
16
作者 武军 廖少明 霍晓波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1093-1104,共12页
泥水盾构穿越饱和砂土地层中的运营地铁时,在地铁列车振动荷载的作用下,开挖面前方土体中会产生超孔隙水压力,从而降低泥膜承受的压力差,使泥膜回弹,渗透系数增大,进而影响开挖面稳定。通过动三轴试验,研究了不同类型砂土在地铁列车振... 泥水盾构穿越饱和砂土地层中的运营地铁时,在地铁列车振动荷载的作用下,开挖面前方土体中会产生超孔隙水压力,从而降低泥膜承受的压力差,使泥膜回弹,渗透系数增大,进而影响开挖面稳定。通过动三轴试验,研究了不同类型砂土在地铁列车振动荷载的作用下的超孔隙水压力增长规律,并利用改进的Kozeny-Carman公式分析了其对泥膜渗透系数的影响。研究表明:地铁列车振动荷载振幅与在其作用下产生的砂土最大超孔隙水压力之间的关系可用指数函数表示;砂土中粗颗粒间的孔隙起控制作用时的最大动孔压比和泥膜最大渗透系数增大比约为细颗粒间的孔隙起控制作用时的最大动孔压比和泥膜最大渗透系数增大比的50%和60%;当动应力比不大于0.15时,振动荷载振幅的增大对最大动孔压比的增加影响并不明显;相对密实度对最大动孔压比的影响并不明显;卸荷程度相同时,轴向卸荷比水平卸荷对最大动孔压比的影响约大一倍;一般情况下,地铁列车振动荷载最大可使泥膜渗透系数增大约15倍;当泥膜渗透系数不大于7.73×10-8 cm/s时,可不必考虑运营地铁列车振动荷载对泥膜渗透系数的影响。 展开更多
关键词 泥水盾构 下穿越 列车振动荷载 饱和砂土 动三轴试验 泥膜 渗透系数
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泥水盾构泥膜形成过程中超静孔隙水压力随时间的变化 被引量：6
17
作者 魏代伟 朱伟 闵凡路 《水利与建筑工程学报》 2013年第3期36-40,共5页
泥水盾构施工是利用压力泥浆支护开挖面稳定,泥浆在渗透过程中在地层中产生的超静孔隙水压力会影响泥浆对地层的支护能力,分析泥膜形成过程中超静孔隙水压力的变化规律,对提高开挖面的稳定有重要意义。在一个能够测量地层中超静孔隙水... 泥水盾构施工是利用压力泥浆支护开挖面稳定,泥浆在渗透过程中在地层中产生的超静孔隙水压力会影响泥浆对地层的支护能力,分析泥膜形成过程中超静孔隙水压力的变化规律,对提高开挖面的稳定有重要意义。在一个能够测量地层中超静孔隙水压力的泥浆渗透装置中,用三种高渗透性地层和五种泥浆展开渗透实验,研究开挖面处超静孔隙水压力的变化规律。结果表明开挖面处超静孔隙水压力变化存在三种模式,而且泥浆有效粒径和地层代表粒径的比值是影响开挖面处超静孔隙水压力变化的主要因素。 展开更多
关键词 泥水盾构 泥膜 超静孔隙水压力 变化模式
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基于透明土技术的泥水盾构开挖面泥膜渗透特性研究 被引量：2
18
作者 倪小东 史志鹏 +1 位作者 王媛 曾乾坤 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第4期62-67,共6页
为了更直观的观测盾构泥浆成膜试验中注浆扩散和泥膜形成过程,开发了一套泥水盾构开挖面可视化注浆试验系统,采用透明土和透明浆液结合光学技术开展多种变量下泥水盾构泥浆渗透过程的可视化试验,记录各横纵断面渗透图像,并对图像进行二... 为了更直观的观测盾构泥浆成膜试验中注浆扩散和泥膜形成过程,开发了一套泥水盾构开挖面可视化注浆试验系统,采用透明土和透明浆液结合光学技术开展多种变量下泥水盾构泥浆渗透过程的可视化试验,记录各横纵断面渗透图像,并对图像进行二值化处理,探究了地层粒径与浆液粘度对泥浆扩散形态的影响,并评估了所形成泥膜的渗透特性,研究结果表明:浆液在地层中的渗透距离是评估泥膜形成质量的重要标准,而地层的孔径和泥浆粘度是影响浆液渗透距离的重要因素。在高渗透性土层条件下,减小盾构机刀盘开口率和注浆压力有助于形成泥皮型泥膜。试验结果对盾构的泥浆工程具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 透明土 泥膜 浆液扩散 可视化
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水平井固井一界面泥膜分布规律及其特性 被引量：5
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作者 顾军 李士超 +4 位作者 田亚芳 李刚 赵鑫鑫 李林蔚 唐雨 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期88-95,共8页
套管外表面泥膜厚度及其分布规律是影响固井一界面胶结质量的一个重要因素,而对于不同井斜角下套管外表面的泥膜厚度分布规律及其对界面胶结强度的影响,则迄今尚未见到相关文献报道。为此,通过自主设计的实验装置测定了井斜角分别为0... 套管外表面泥膜厚度及其分布规律是影响固井一界面胶结质量的一个重要因素,而对于不同井斜角下套管外表面的泥膜厚度分布规律及其对界面胶结强度的影响,则迄今尚未见到相关文献报道。为此,通过自主设计的实验装置测定了井斜角分别为0°、30°、60°、86°条件下模拟套管(钢管)外表面不同部位的泥膜厚度,进而分析总结了泥膜厚度在管外的分布规律及其对界面胶结强度的影响情况。研究结果表明:①当井斜角从0°增大到86°时,泥膜厚度从均匀分布递变为薄厚相间分布,泥膜偏薄区域和泥膜偏厚区域面积占比均变大,尤其是在井斜角为86°时,上表面泥膜厚度很大,并且钢管左、右表面有大片裸露区;②裸套管组的一界面胶结强度远大于带泥膜组界面胶结强度,并且随着井斜角的增大,带泥膜组界面胶结强度趋于增大;③随着井斜角的增大,界面胶结强度依次增大与钢管裸露区在其外表面实泥膜中的面积占比密切相关。结论认为,模拟套管外表面裸露区域面积的大小是影响其界面胶结强度的关键因素。 展开更多
关键词 固井一界面 井斜角 泥膜厚度 分布规律 胶结强度 套管外表面裸露区域
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泥浆密度对形成泥膜所需泥浆量的影响 被引量：1
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作者 王奇 朱东元 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第3期62-65,共4页
在泥水盾构施工中,为平衡掌子面前方土水压力,通常采用喷洒泥浆,使得泥浆向开挖面地层渗透,从而形成泥膜.本文通过实验室内模拟泥浆成膜,开展了一系列不同泥浆密度下的泥浆成膜试验.试验表明:当泥浆成膜时,所需泥浆量随着泥浆密度的增... 在泥水盾构施工中,为平衡掌子面前方土水压力,通常采用喷洒泥浆,使得泥浆向开挖面地层渗透,从而形成泥膜.本文通过实验室内模拟泥浆成膜,开展了一系列不同泥浆密度下的泥浆成膜试验.试验表明:当泥浆成膜时,所需泥浆量随着泥浆密度的增大而减小. 展开更多
关键词 盾构施工 泥膜 泥浆密度 泥浆消耗量
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